论文部分内容阅读
摘要:本研究从源库理论角度分析了郑单958在6.0、6.7、7.3万株/hm2 3个种植密度水平下的自身产量限制因子,指出黄淮海地区在6.75万株/hm2或者更高种植密度水平上进一步改良郑单958是有意义的;在本试验所设的密度水平上,郑单958自身产量限制因子均为源不足。
关键词:玉米;郑单958;产量限制因子;源库
中图分类号:S513.03文献标识号:A文章编号:1001-4942(2014)02-0036-05
郑单958 先后通过国家、河南、河北、山东、辽宁、内蒙、吉林和新疆等省(区)审(认)定,成为建国以来黄淮海夏玉米区和全国种植面积最大的品种之一[1]。很多育种单位在郑单958的亲本基础上进行了改良[2~4],也有科研工作者从品种组合本身或者其双亲本缺陷等角度,提出了郑单958的改良办法[4]。
源库理论是作物产量生理研究的重要工具。基于此理论的大量研究认为,对所有玉米品种而言,源和库都是限制产量的因素[5~7]。这些研究对源库处理多存在处理的量没有设不同梯度。本研究根据源库理论,采用不同的源量处理量,来分析不同密度水平下郑单958本身的产量限制因子,以期为如何有效改良郑单958提供有意义的指导。
1材料与方法
1.1供试材料
本试验所用玉米品种为郑单958,于2012年在山东省六一农场进行。
1.2试验设计
试验设6.0、6.7、7.3、8.3万株/hm2 4个密度。随机区组设计,重复4次。玉米行距0.6 m,行长5 m。小区面积12.0 m2。按密度定株距进行点播,每穴播种2~3粒。6~7叶期间苗,每穴留苗1株。
每个重复中,一个密度播种18行,其中两侧各留1行用作隔离行,余下16行用于试验处理、统计产量和考种分析。在散粉期,按“不处理(对照)、去穗上叶、去倒2叶、去雄穗”顺序依次各进行1行源处理,重复4次,共16行。收获时,按行进行收获,调查收获株数。果穗晾干后,按行号考察果穗数、果穗重;同一行果穗按长度排列后,选取位于中间的5穗,考察穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数;然后整行果穗脱粒后称量粒重、百粒重(重复2次),并测量含水量(重复2次)。录入数据后,对同一重复内同一密度下不同行的数据,按源处理方式分类后汇总,计为1个“密度与源处理”数据。
由于8.3万株/hm2密度中多数小区缺苗较多,该密度下的数据在统计分析中没有采用。其它密度条件下,苗数基本正常。产量分析时,以实收产量进行小区产量分析,以小区内平均单株产量进行单株产量分析。各试验小区收获株数与空秆率情况如表1。粒重数据均折算到含水量14%水平上进行分析。
1.3田间管理
6月20日播种,10月8日收获。试验地播种前基施氮磷钾复合肥(15-15-15) 675.0 kg/hm2,大喇叭口期追施尿素225.0 kg/hm2。其它田间管理与当地大田条件相同。
1.4数据处理
方差及回归分析分别采用SAS 8.2的ANOVA及REG过程进行,用Excel 2003进行绘图。
2结果与分析
2.1郑单958黄淮海地区的适宜种植密度
玉米单产由单株产量和种植密度所决定。一般认为郑单958在黄淮区最佳的种植密度为 6.75万株/hm2[8]。当前对郑单958的改良,也可以按此密度来分为两类,一是在目标密度6.75万株/hm2上获得产量进一步提高的改良型郑单958,另一类是在高于6.75万株/hm2目标密度上获得产量提高的新改良型。因此,本研究围绕6.75万株/hm2为中心设置了多个不同密度的产量比较试验,以明确郑单958在黄淮海区域的适宜密度,从而分析上述的育种实践是否合理。
百粒重表现出规律性下降(图4 F)。但是,也反映出源的增加有利于粒重增加,减源不利于增加粒重,特别是在两个低密度条件下。
这些结果表明3个密度水平下,减源不利于果穗和籽粒的发育,增源能促进它们的发育,但是受到最大影响的是果穗长度和秃尖长度,以及与之相应的行粒数的变化。
3结论与讨论
本研究根据源库理论分析了郑单958在6.0、6.7、7.3万株/hm2 3个密度水平上的产量限制因子。指出在黄淮海地区郑单958的适宜密度定为6.75万株/hm2是合理的,进一步改良郑单958以获得这一个密度或者更高密度水平上的增产是有意义的。明确了试验所设密度水平上郑单958产量的限制因子均为源不足。这与黄智鸿等(2007)[11]所得结论一致。
本研究没有直接做“减库”与“增库”效应分析。在过去的研究中,有学者认为库与源均是玉米产量的限制因子[5~7],但是在这些研究中,对于“减库”处理只有单一的处理方式,没有不同水平的“减库”试验,因而不能反映出不同梯度的减库问题。本试验中,果穗秃尖长随着密度的提高而增长可以直接观察到。此外,减库处理还有一个发育阶段问题,上述研究中都是在库基本形成之后进行处理,而这些库的建成,也需要消耗光合产物。
因此,在郑单958的改良实践中,无论是要获得6.7万株/hm2还是更高密度上的增产,都应强调源的改进,包括适当增加株高、增大单株叶面积、提高光合效率、改进雄穗的大小、提高转运效率。这一结论是从群体水平上做出的,从个体角度分析,由于植物是一个基本平衡体,当密度提高时,源库均会减少,所有品种都存在源不足[12]。
参考文献:
[1]堵纯信,曹春景,曹青,等. 玉米杂交种郑单958 的选育与应用[J]. 玉米科学,2006, 14(6):43-45,49.
[2]李凤海,于涛,郭佳丽. 利用国外种质改良郑58 的效果研究[J]. 玉米科学,2012, 20(4):22-25,31.
[3]中国玉米不能缺的腿,昌7-2的改良[EB/OL].http://blog.sina.com.cn/s/blog_451a4f27010106mx.html.
[4]王绍新,郭贵峰,冯健英,等. 郑单958的价值及改良[J]. 河北农业科学,2010,14(2): 65-66.
[5]吴盛黎,顾明,宋碧,等. 不同生态条件下高原玉米产量的源库关系[J]. 山地农业生物学报,1998,17(5):249-256.
[6]陆卫平,陈国平,郭景伦,等. 不同生态条件下玉米产量源库关系的研究[J]. 作物学报, 1997,23(6):727-733.
[7]陈国平,郭景伦,王忠孝,等. 玉米库源关系的研究[J]. 玉米科学,1998,6(4):36-38.
[8]黄智鸿,魏东,冯安荣,等. 冀西北地区超高产玉米与普通玉米源库特征及其关系[J]. 西北农业学报,2009,18(3):111-115.
[9]景海玲,梁瑞峰,慕芳. 耐密型玉米品种郑单958 种植密度研究[J]. 现代农业科技, 2013,4:35.
[10]范玉红,陈春利,秦咏梅,等. 不同密度对耐密型玉米新品种产量的影响[J]. 山东农业科学,2009,4:55-56.
[11]黄智鸿,申林,曹洋,等. 超高产玉米与普通玉米源库关系的比较研究[J]. 吉林农业大学学报,2007,29(6):607-611,615.
[12]王晓燕,张洪生,盖伟玲,等. 种植密度对不同玉米品种产量及籽粒灌浆的影响[J]. 山东农业科学,2011,4:36-38.山 东 农 业 科 学2014,46(2):41~45,51Shandong Agricultural Sciences
关键词:玉米;郑单958;产量限制因子;源库
中图分类号:S513.03文献标识号:A文章编号:1001-4942(2014)02-0036-05
郑单958 先后通过国家、河南、河北、山东、辽宁、内蒙、吉林和新疆等省(区)审(认)定,成为建国以来黄淮海夏玉米区和全国种植面积最大的品种之一[1]。很多育种单位在郑单958的亲本基础上进行了改良[2~4],也有科研工作者从品种组合本身或者其双亲本缺陷等角度,提出了郑单958的改良办法[4]。
源库理论是作物产量生理研究的重要工具。基于此理论的大量研究认为,对所有玉米品种而言,源和库都是限制产量的因素[5~7]。这些研究对源库处理多存在处理的量没有设不同梯度。本研究根据源库理论,采用不同的源量处理量,来分析不同密度水平下郑单958本身的产量限制因子,以期为如何有效改良郑单958提供有意义的指导。
1材料与方法
1.1供试材料
本试验所用玉米品种为郑单958,于2012年在山东省六一农场进行。
1.2试验设计
试验设6.0、6.7、7.3、8.3万株/hm2 4个密度。随机区组设计,重复4次。玉米行距0.6 m,行长5 m。小区面积12.0 m2。按密度定株距进行点播,每穴播种2~3粒。6~7叶期间苗,每穴留苗1株。
每个重复中,一个密度播种18行,其中两侧各留1行用作隔离行,余下16行用于试验处理、统计产量和考种分析。在散粉期,按“不处理(对照)、去穗上叶、去倒2叶、去雄穗”顺序依次各进行1行源处理,重复4次,共16行。收获时,按行进行收获,调查收获株数。果穗晾干后,按行号考察果穗数、果穗重;同一行果穗按长度排列后,选取位于中间的5穗,考察穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数;然后整行果穗脱粒后称量粒重、百粒重(重复2次),并测量含水量(重复2次)。录入数据后,对同一重复内同一密度下不同行的数据,按源处理方式分类后汇总,计为1个“密度与源处理”数据。
由于8.3万株/hm2密度中多数小区缺苗较多,该密度下的数据在统计分析中没有采用。其它密度条件下,苗数基本正常。产量分析时,以实收产量进行小区产量分析,以小区内平均单株产量进行单株产量分析。各试验小区收获株数与空秆率情况如表1。粒重数据均折算到含水量14%水平上进行分析。
1.3田间管理
6月20日播种,10月8日收获。试验地播种前基施氮磷钾复合肥(15-15-15) 675.0 kg/hm2,大喇叭口期追施尿素225.0 kg/hm2。其它田间管理与当地大田条件相同。
1.4数据处理
方差及回归分析分别采用SAS 8.2的ANOVA及REG过程进行,用Excel 2003进行绘图。
2结果与分析
2.1郑单958黄淮海地区的适宜种植密度
玉米单产由单株产量和种植密度所决定。一般认为郑单958在黄淮区最佳的种植密度为 6.75万株/hm2[8]。当前对郑单958的改良,也可以按此密度来分为两类,一是在目标密度6.75万株/hm2上获得产量进一步提高的改良型郑单958,另一类是在高于6.75万株/hm2目标密度上获得产量提高的新改良型。因此,本研究围绕6.75万株/hm2为中心设置了多个不同密度的产量比较试验,以明确郑单958在黄淮海区域的适宜密度,从而分析上述的育种实践是否合理。
百粒重表现出规律性下降(图4 F)。但是,也反映出源的增加有利于粒重增加,减源不利于增加粒重,特别是在两个低密度条件下。
这些结果表明3个密度水平下,减源不利于果穗和籽粒的发育,增源能促进它们的发育,但是受到最大影响的是果穗长度和秃尖长度,以及与之相应的行粒数的变化。
3结论与讨论
本研究根据源库理论分析了郑单958在6.0、6.7、7.3万株/hm2 3个密度水平上的产量限制因子。指出在黄淮海地区郑单958的适宜密度定为6.75万株/hm2是合理的,进一步改良郑单958以获得这一个密度或者更高密度水平上的增产是有意义的。明确了试验所设密度水平上郑单958产量的限制因子均为源不足。这与黄智鸿等(2007)[11]所得结论一致。
本研究没有直接做“减库”与“增库”效应分析。在过去的研究中,有学者认为库与源均是玉米产量的限制因子[5~7],但是在这些研究中,对于“减库”处理只有单一的处理方式,没有不同水平的“减库”试验,因而不能反映出不同梯度的减库问题。本试验中,果穗秃尖长随着密度的提高而增长可以直接观察到。此外,减库处理还有一个发育阶段问题,上述研究中都是在库基本形成之后进行处理,而这些库的建成,也需要消耗光合产物。
因此,在郑单958的改良实践中,无论是要获得6.7万株/hm2还是更高密度上的增产,都应强调源的改进,包括适当增加株高、增大单株叶面积、提高光合效率、改进雄穗的大小、提高转运效率。这一结论是从群体水平上做出的,从个体角度分析,由于植物是一个基本平衡体,当密度提高时,源库均会减少,所有品种都存在源不足[12]。
参考文献:
[1]堵纯信,曹春景,曹青,等. 玉米杂交种郑单958 的选育与应用[J]. 玉米科学,2006, 14(6):43-45,49.
[2]李凤海,于涛,郭佳丽. 利用国外种质改良郑58 的效果研究[J]. 玉米科学,2012, 20(4):22-25,31.
[3]中国玉米不能缺的腿,昌7-2的改良[EB/OL].http://blog.sina.com.cn/s/blog_451a4f27010106mx.html.
[4]王绍新,郭贵峰,冯健英,等. 郑单958的价值及改良[J]. 河北农业科学,2010,14(2): 65-66.
[5]吴盛黎,顾明,宋碧,等. 不同生态条件下高原玉米产量的源库关系[J]. 山地农业生物学报,1998,17(5):249-256.
[6]陆卫平,陈国平,郭景伦,等. 不同生态条件下玉米产量源库关系的研究[J]. 作物学报, 1997,23(6):727-733.
[7]陈国平,郭景伦,王忠孝,等. 玉米库源关系的研究[J]. 玉米科学,1998,6(4):36-38.
[8]黄智鸿,魏东,冯安荣,等. 冀西北地区超高产玉米与普通玉米源库特征及其关系[J]. 西北农业学报,2009,18(3):111-115.
[9]景海玲,梁瑞峰,慕芳. 耐密型玉米品种郑单958 种植密度研究[J]. 现代农业科技, 2013,4:35.
[10]范玉红,陈春利,秦咏梅,等. 不同密度对耐密型玉米新品种产量的影响[J]. 山东农业科学,2009,4:55-56.
[11]黄智鸿,申林,曹洋,等. 超高产玉米与普通玉米源库关系的比较研究[J]. 吉林农业大学学报,2007,29(6):607-611,615.
[12]王晓燕,张洪生,盖伟玲,等. 种植密度对不同玉米品种产量及籽粒灌浆的影响[J]. 山东农业科学,2011,4:36-38.山 东 农 业 科 学2014,46(2):41~45,51Shandong Agricultural Sciences